Série článků od 3 expertů Quality Austria: část třetí
U kulatého stolu: Osvědčené postupy Siemens
V rámci třídílné série článků se naši odborníci na kvalitu zabývali tématem "digitálních dvojčat" a upozornili na význam světa systémů řízení. Zde najdete první článek na téma "Turboboost pro digitalizaci prostřednictvím integrovaného systému řízení na příkladu Digital Twin". "Podpora digitalizace prostřednictvím integrovaného systému řízení" - tedy téma, které rozebíral druhý článek, naleznete zde.
Na závěr této série jsme se zeptali Michaela Freynyho, vedoucího oddělení digitálních odvětví a Markuse Stelzhammera, vedoucího oddělení řízení kvality ze společnosti Siemens Aktiengesellschaft Österreich, na jejich dosavadní zkušenosti s přínosy a potenciálem "digitálních dvojčat".
Jak podle vás integrovaný systém řízení podporuje digitalizaci?
V mezinárodní společnosti, jakou je Siemens, je třeba složité požadavky a různé obory organizovat tak, aby spolupracovaly co nejlépe a s vysokou mírou zaměření na zákazníka. Důležitým základem pro digitalizaci procesních toků konzistentním, smysluplným a hodnotu vytvářejícím způsobem je celkové pochopení všech úkolů, procesů a interakcí ve společnosti. Moderní integrovaný systém řízení, který splňuje požadavky různých oborů, jako je například řízení kvality, životního prostředí, bezpečnosti práce nebo bezpečnosti informací, abychom jmenovali jen několik systémů požadavků, podporuje pochopení požadavků a vlivů na naši společnost v celé její šíři, jejich harmonizaci a cílené a účinné nastavení optimalizace. Jde v podstatě o to, abychom si uvědomili, že bychom se neměli snažit o individuální optimalizaci, ale spíše zohlednit soudržnost a vzájemné závislosti, abychom přidanou hodnotu digitalizace mohli plně využít.
Jak byste popsal digitalizaci?
Digitalizace je komplexní optimalizace všech pracovních procesů.
Pro vysvětlení, pojmem komplexní mám na mysli to, že digitalizace nezlepšuje jen jednotlivé stroje dál a dál - protože to je automatizace - ale zabývá se souhrou jednotlivých pracovních procesů z celkového pohledu podniku. Optimalizace je cílené neustálé zlepšování. Cílem může být snížení CO2 stopy, ale také úspora nákladů nebo času.
Pod pojmem pracovní postupy rozumíme všechny procesy důležité pro podnikání, a to jak ty, které provádějí stroje, lidé nebo IT systémy, tak interakce mezi nimi.
Nejdůležitějším předpokladem je kontinuita dat. Pokud někdo vytiskne výsledky z jednoho softwarového nástroje nebo stroje a poté je ručně zadá do dalšího softwarového nástroje nebo stroje, není dán základ pro digitalizaci.
Do jaké míry je téma "digitálního dvojčete" již zakotveno v procesech společnosti Siemens? (např. v oblasti výrobků, výroby nebo výkonu)?
Společnost Siemens a naši zákazníci používají digitální dvojčata na všech třech zmíněných úrovních:
- Digitální dvojče výrobku umožňuje testovat a zlepšovat vlastnosti výrobku ještě před jeho výrobou. Jde to tak daleko, že digitální dvojče vyzkouší miliardy různých variant a pak skutečně vyrobí jen tu variantu, která má nejlepší vlastnosti (tomu se pak říká "generativní design").
- Digitální dvojče výroby umožňuje otestovat a vylepšit výrobní procesy ještě před zahájením výroby. Tímto způsobem můžete předem otestovat řídicí programy, zkontrolovat, zda kolize mohou způsobit poškození strojů, a optimalizovat procesy jako celek (např. předem identifikovat úzká hrdla).
- Když jsem vyrobil výrobek, chci vědět, co tento výrobek v průběhu svého života zažije a jak se bude chovat. Pokud jsem například strojní inženýr a postavil jsem výrobní stroj, chci vědět, co tento stroj zažívá ve výrobě v průběhu své životnosti a jak se chová. To mi pomáhá přizpůsobit můj produkt požadavkům trhu a neustále ho zlepšovat, což mi dává konkurenční výhodu oproti mým konkurentům, kteří se o stížnostech zákazníků dozvídají až v okamžiku, kdy jejich výrobek nefunguje uspokojivě. A přirozeně mi pomáhá také krok za krokem zlepšovat přesnost digitálního dvojčete produktu a digitálního dvojčete výroby. Jedná se o digitální dvojče výkonu.
- Ve společnosti Siemens také stále více integrujeme digitální dvojče infrastruktury, což je zvláště důležité pro energeticky úsporná opatření, kdy lze použití velkých strojů celkově optimalizovat s elektrickou sítí nebo se správou budov.
Další informace o digitálním podniku naleznete zde: www.siemens.at/digital-enterprise.
Jaký potenciál vidíte pro "digitální dvojčata" v jiných odvětvích?
Potenciál digitálního dvojčete začíná virtuálním uvedením do provozu. To šetří čas a náklady při uvádění do provozu na místě a také zvyšuje kvalitu, protože chyby jsou odhaleny ve velmi rané fázi a je identifikován potenciál pro zlepšení pracovních postupů. Společnost Siemens vytvořila v Číně celou továrnu jako takzvanou "Digital Native Factory". Jedná se o továrnu, která již fungovala zcela jako digitální dvojče, takříkajíc ještě před slavnostním položením základního kamene. Aby bylo možné něco takového vytvořit, musí kontinuita dat existovat nejen v reálné továrně, ale také v digitálním dvojčeti. Jakmile je továrna skutečně postavena, lze přesnost digitálního dvojčete neustále zlepšovat prostřednictvím "uzavřené výrobní smyčky".
Koncept digitálního dvojčete lze uplatnit ve všech odvětvích. Automobilový průmysl je průkopníkem. (Více informací o digitálním dvojčeti v automobilovém průmyslu naleznete zde). Tam jsou náklady na výrobu prototypů a zároveň konkurence v oblasti funkčnosti, ceny a kvality konečného výrobku velmi vysoké. Vysoké objemy a současně vysoká variabilita výrobků vyžadují konzistenci dat a úsilí vynaložené na vytvoření digitálních dvojčat se rychle amortizuje.
Trend ve strojírenství však stále více směřuje k tomu, že stroje a jejich součásti jsou dodávány s digitálním dvojčetem (např. obráběcí stroje řízené systémem Siemens SINUMERIK ONE), aby se pro průmyslového zákazníka co nejvíce snížily náklady na vytvoření digitálního dvojčete. To pak otevírá dveře mnoha průmyslovým odvětvím.
Detekce anomálií je již klasickým způsobem použití digitálního dvojčete. Průběžně se sleduje, zda se skutečná továrna chová stejně jako její digitální dvojče. Pokud dojde k odchylkám, spustí se alarm. Tímto způsobem lze včas zabránit poškození strojů. Odborně se tomu říká "sledování stavu" a "prediktivní údržba". Je to také snadný způsob, jak začít ve světě digitalizace, protože nemusíte monitorovat celou továrnu najednou, ale můžete začít s obzvláště kritickým pracovním postupem nebo procesem.
Jaké jsou vaše budoucí snahy o optimalizaci podnikových procesů a - tam, kde to má smysl - o jejich digitalizaci (klíčové slovo "digitální podnik")?
Ve stávající firmě jde spíše o to, že máme co do činění se zavedenými strukturami (brown field approach). Příležitost k úplné přestavbě společnosti od nuly (green field approach) se nevyskytuje tak často, protože obvykle existují závislosti na existujících prostředích a existujících infrastrukturách. Proto musí být možné neustále zlepšovat již fungující podnik a jeho operace pomocí řešení, která jsou odolná vůči budoucnosti a jsou propojitelná. Toho lze dosáhnout pouze tehdy, pokud mají k dispozici dostatečně kompetentní zaměstnance, kteří rozumí digitalizaci a jejím základním požadavkům, aktivně se podílejí na hledání řešení a přemýšlejí napříč odděleními. Základem digitalizace je vždy konzistence dat v nejdůležitějších pracovních procesech.
Autory textu jsou:
- Michael Freyny - Leiter Digital Industries im Lead Country Austria (CEE) Siemens Aktiengesellschaft Österreich
- Markus Stelzhammer - Leiter Quality Management Lead Country Austria (CEE) Siemens Aktiengesellschaft Österreich
Související informace a odkazy:
- 1. část: Turboboost pro digitalizaci prostřednictvím integrovaného systém řízení na příkladu Digital Twin
- 2. část: Podpora digitalizace prostřednictvím integrovaného systému řízení
- SIEMENS - digitální podnik
- SIEMENS - digitální podnik v automobilovém průmyslu
Zůstaňte s námi stále v kontaktu! Díky bezplatné registraci našeho pravidelného newsletterui můžete všechny naše zajímavé novinky dostávat přímo na váš email.
